UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICASUNIDAD DE POST-GRADO
“ESTUDIO BOTANICO Y CULTIVO DE
Jaltomata Bicolor
(R. & P.)
Mione & M.Nee
“Huallaco”
(
solanaceae
) EN EL DISTRITO DE
ARAHUAY, CANTA- LIMA”
TESIS
Para optar el Grado Académico de Doctor en Ciencias Biológicas
AUTOR
Florencio Espinoza Badajoz ASESOR
Enma Cerrate Valenzuela
Lima – Perú 2012
AGRADECIMIENTOS
A las Autoridades del Museo de Historia Natural “Javier Prado” de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, por las facilidades brindadas para la realización del trabajo de campo y por permitirme consultar el Herbario San Marcos (USM). A las autoridades y pobladores de la Comunidad Campesina de Copa-Arahuay por facilitarme un área de terreno para el cultivo de Jaltomata bicolor“huallaco” y
su apoyo en general.
A mi Asesora Dra. Enma Cerrate de Ferreyra por darme parte de su tiempo, por el apoyo en el desarrollo del tema, sus observaciones, críticas y recomendaciones para la realización de esta tesis.
A la Profesora M. Sc. Mery Suni, por permitirme trabajar en el Laboratorio de Fisiología Vegetal proporcionándome los equipos, materiales y reactivos, así mismo por sus observaciones y sugerencias en este estudio.
Al Doctor José Gómez Carrión por sus sugerencias y apoyo en la finalización de la tesis.
Al Profesor Mag. Enoc Jara Peña, por el apoyo y colaboración en los viajes de campo, durante la fase de propagación vegetativa realizada en Mataruyo, Copa – Arahuay y por facilitarme bibliografía especializada.
Al Profesor Rolando Estrada por permitirme el uso del Laboratorio de Recursos Genéticos y Biotecnología para realizar la germinación de las semillas y la evaluación correspondiente.
A los señores Biólogos Edison Pascual y Gabriel Clostre por la ayuda con las fotografías en el campo de ensayo y en el laboratorio; a los señores Biólogos: Severo Baldeón y Mario Benavente y al Mag. Hamilton Beltrán por su amplia colaboración para la revisión del material depositado en el Herbario USM.
A mi esposa Esperanza y a mis hijas Jessie y Lizet por su comprensión y apoyo en la culminación de la tesis.
CONTENIDO
Resumen……….……….…...i Abstract……….………...ii
I. INTRODUCCIÓN 1
II. ANTECEDENTES 2
III. HIPÓTESIS Y OBJETIVOS 6
IV. ÁREA DE ESTUDIO 7
V. MATERIAL Y MÉTODOS 10
VI. RESULTADOS 23
6.1. Estudio Botánico. 23 6.1.1 Ubicación taxonómica de la especie. 23
6.1.2. Morfología y hábitat de la planta. 23 6.1.2.1 Raíz. 23 6.1.2.2 Tallo. 24 6.1.2.3 Hoja. 26 6.1.2.4 Flor. 26 6.1.2.5 Fruto. 30 6.1.2.6 Semilla. 36 6.1.2.7 Hábitat 38 6.1.3. Anatomía de la planta. 40 6.1.3.1. Estructura interna de la raíz. 40 6.1.3.2. Estructura interna del tallo. 43
6.1.3.3. Estructura interna de la hoja. 51 6.1.3.4. Estructura interna de la flor. 56
6.2. Cultivo. 59
6.2.1. Factores climáticos del cultivo. 59 6.2.2. Caracterización del suelo. 60 6.2.3. Obtención de frutos y semillas. 61 6.2.4. Germinación de la semilla. 65
6.2.5. Manejo de plantas. 73
6.2.6. Producción y cosecha. 77 6.3. Propagación vegetativa. 92
6.3.1. Propagación por estaca. 92
6.3.2. Propagación por esqueje. 94
6.3.3. Propagación por acodo. 98
6.4. Plagas en cultivo. 99
6.5. Etnobotánica. 103
VII. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 109
VIII. CONCLUSIONES 114
IX. RECOMENDACIONES 116
X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 117
ANEXOS 121
Índice de análisis 122
Análisis 1: Análisis Fitopatológico de J. bicolor. 122
Análisis 2: Análisis del fruto. 123
Análisis 3: Análisis de caracterización del suelo de Mataruyo. 124
Análisis 4: Análisis de caracterización del suelo de Potaca. 125
Índice de informes 126
Informe 1: Informe de ensayo Nº 002445 - 2006. 126
Informe 1a: Informe de ensayo Nº 002445 - 2006. 127
Informe 2: Informe de ensayo Nº 002578 - 2006. 128
Informe 3: Informe de ensayo Nº 003855 - 2008. 129
Índice de tablas 130
Tabla 1: Temperatura máxima media mensual (°C) estación Canta. 130
Tabla 2: Temperatura mínima media mensual (°C) estación Canta. 130 Tabla 3: Precipitación total mensual en la estación Canta. 131
Tabla 4: Precipitación total mensual en la estación Arahuay. 131
Tabla 32: Composición fisicoquímico de J. bicolor y Physalis peruviana. 132 Tabla 33: Análisis proximal de J. bicolor y P. peruviana. 133
Tabla 34 Valor energético de J. bicolor y P. peruviana. 133
Tabla 35: Contenido de minerales deJ. bicolor y P. peruviana. 134
INDICE DE TABLAS
Tabla 5: Caracterización del suelo de Mataruyo y Potaca. 61 Tabla 6: Contenido de humedad de las semillas. 64
Tabla 7: Promedio de peso en 100 semillas. 64
Tabla 8: Germinación de semillas escarificadas “ex situ” a 5 h/luz. 67
Tabla 9: Germinación de semillas escarificadas “ex situ” a 16 h/luz. 67 Tabla 10: Germinación de semillas escarificadas “ ex situ” en oscuridad. 68 Tabla 11: Germinación de semillas no escarificadas “ex situ” a 5 h/luz. 68 Tabla 12: Germinación de semillas no escarificadas “ex situ” a 16 h/luz. 69 Tabla 13: Comparación de porcentaje de germinación en semillas
escarificadas y no escarificadas a 5 h/luz. 69 Tabla 14: Comparación del porcentaje y acumulado de germinación
a 16 h/luz. 70 Tabla 15: Germinación de semillas no escarificadas, “in situ” marquera. 71 Tabla 16: Germinación de semillas no escarificadas “in situ” bandeja. 71 Tabla 17: Evaluación floral y frutal de plantas de J. bicolor. 77
Tabla 18: Primer periodo de floración y fructificación, ago.2003-jul.2004. 83 Tabla 19: Periodos de floración y fructificación, 2003-2007. 83 Tabla 20: Promedio cantidad y porcentaje de botones florales, flores,
frutos verdes y frutos cosechados. 87 Tabla 21: Rendimiento de plantas cultivadas, abril - mayo 2007. 90 Tabla 22: Rendimiento de plantas cultivadas abril - mayo 2009. 90 Tabla 23: Estimación de la producción de frutos por hectárea
abril – mayo 2007. 91 Tabla 24 Estimación de la producción de frutos por hectárea
abril – mayo 2009. 91 Tabla 25: Evaluación de la propagación vegetativa en 10 estacas. 92
Tabla 26: Evaluación de propagación vegetativa en 10 estacas. 93 Tabla 27: Evaluación de propagación vegetativa en 10 estacas. 93 Tabla 28: Evaluación de propagación vegetativa en 10 esquejes. 94 Tabla 29: Evaluación de propagación vegetativa en 10 esquejes. 95 Tabla 30: Evaluación de propagación vegetativa en 10 esquejes. 95 Tabla 31: Evaluación de propagación vegetativa por acodos. 98
INDICE DE FIGURAS
Figura 1: Mapa de ubicación del área de estudio en el dpto de Lima. 8
Figura 2: Mapa de ubicación del distrito de Arahuay. 9
Figura 3: Temperatura máxima, media mensual, 2003-2007. 135 Figura 4: Temperatura mínima media mensual 2003-2007. 135 Figura 5: “A” Precipitación total mensual, 2003-2006. 136
Figura 5: “B” Precipitación total mensual, 2007. 136
Figura 6: “A” Precipitación total mensual, 2003-2006. 137
Figura 6: “B” Precipitación total mensual, 2007. 137
Figura 7: Preparación del terrenoen Mataruyo. 13
Figura 8: Área de cultivo en Mataruyo, Arahuay. 14
Figura 9: Área de cultivo: Parcelas. 15
Figura 10: Hoyos para la siembra. 16
Figura 11: J. bicolor. Plantas trasplantadas. 17
Figura 12: J. bicolor.Esquema de la porción radical de la planta. 24
Figura 13: J. bicolor.Planta. 25
Figura 14:J. bicolor. Planta con flores y frutos. 25
Figura 15: J. bicolor. Diversidad foliar. 26
Figura 16: J. bicolor. Estadíos florales. 27
Figura 17: J. bicolor. Secuencia del desarrollo de flores. 28 Figura 18: J. bicolor. Estructura floral y piezas florales. 29 Figura 19: J. bicolor. Inflorescencia cimosa. 30
Figura 20: Apis mellifera, ”abeja”. 31
Figura 21: Amazilia sp. ”picaflor”. 32
Figura 22: J. bicolor. Frutos jóvenes. 32
Figura 23: J. bicolor. Frutos maduros. 33
Figura 24: J. bicolor. Sección longitudinal de fruto. 33
Figura 25: J. bicolor.Esquema de la planta y partes. 34
Figura 26: J. bicolor.Ramas con flores y frutos. 35 Figura 27: J. bicolor.Proceso de secado 37
Figura 28: J. bicolor.Semillas secas. 38
Figura 29:J. bicolor. Semillas con cubierta seminal y sin ella 38
Figura 31: J. bicolor.En su hábitat natural.. 39
Figura 32: J. bicolor. Sección transversal de raíz. 40
Figura 33: J. bicolor. Sección transversal de raíz. 41
Figura 34: J. bicolor. Sección transversal de raíz. 41
Figura 35: J. bicolor. Sección transversal de raíz. 42
Figura 36: J. bicolor. Sección transversal de raíz. 42
Figura 37: J. bicolor. Sección transversal de tallo. 43
Figura 38: J. bicolor. Sección longitudinal de tallo. 44
Figura 39: J. bicolor.Tricomas pluricelulares ramificados. 45
Figura 40: J. bicolor. Sección transversal de tallo. 46
Figura 41: J. bicolor.Sección transversal de tallo. 47
Figura 42: J. bicolor.Sección transversal de tallo. 48
Figura 43: J. bicolor. Sección transversal de tallo. 49 Figura 44: J. bicolor. Sección transversal de tallo. 49
Figura 45: J. bicolor. Sección transversal de tallo. 49
Figura 46: J. bicolor. Sección longitudinal de tallo. 50
Figura 47: J. bicolor. Sección longitudinal de tallo. 50
Figura 48: J. bicolor. Sección longitudinal de tallo. 50
Figura 49: J. bicolor.Sección transversal de hoja. 51
Figura 50:J. bicolor.Sección transversal de hoja. 52
Figura 51:J. bicolor.Vista superficial de hojacon estomas. 53
Figura 52:J. bicolor.Sección transversal de hoja. 54
Figura 53: J. bicolor.Sección transversalde hoja. 54
Figura 54: J. bicolor.Sección transversal de hoja. 54
Figura 55: J. bicolor.Sección transversal de hoja. 55
Figura 56: J. bicolor.Vista superficialde hoja. 55
Figura 57:J. bicolor. Vista superficial de hoja. 55
Figura 58: J. bicolor.Sección transversal de pétalo y sección
superficial de pétalo. 56 Figura 59:J. bicolor.Vista polar de polen tricolpado. 57
Figura 60: J. bicolor. Vista proximal de gineceo. 58
Figura 61: J. bicolor.Cosecha de frutos. 62
Figura 62: J. bicolor. Obtención de semillas. 63
Figura 64: J. bicolor.Germinación de semillas. 72
Figura 65: J. bicolor.Plantas atacados por hongos secándose. 74 Figura 66: J. bicolor: Plántulas trasplantadas a bolsas con sustrato orgánico. 75
Figura 67:J. bicolor. Trasplante al terreno de cultivo. 76
Figura 68: Producción de botones florales. 84
Figura 69:Producción de flores. 84
Figura 70:Producción de frutos verdes. 85
Figura 71:Cosecha de frutos maduros. 86
Figura 72:Períodos de floración y fructificación. 86 Figura 73:J. bicolor.Rama con frutos maduros. 88 Figura 74: J. bicolor.Planta del 2009, frutos maduros. 89
Figura 75:J. bicolor.Propagación vegetativa por estacas. 96
Figura 76: J. bicolor.Propagación vegetativa por esquejes. 97
Figura 77: J. bicolor. Propagación vegetativa por acodo. 99
Figura 78: J. bicolor.Tallo dañado por larva de Tatochila sp. 100
Figura 79: Baculum extradentatum “insecto palo verde”. 101
Figura 80: Bemisia tabaci“mosca blanca”. 101
Figura 81: Frutos maduros comidos por Trauphis bonariensis “ave”. 102
Figura 82: Frutos verdes comidos por Trauphis bonariensis “ave”. 102
RESUMEN
Jaltomata bicolor “huallaco” planta de la familia Solanaceae, cultivada durante 5
años en Mataruyo comunidad de Copa, del distrito de Arahuay, a 2450 msnm de distribución altitudinal que es el nivel más bajo de su distribución natural, planta endémica del flanco occidental de los Andes (valles de los ríos Rímac, Chillón y Pativilca). La planta subarbustiva de 0,80 -1,95 m alto, raíz axonomorfa, tallo cilíndrico de 0,7-2,3 cm de diámetro, 4 a 5 aristado en el ápice, con numerosas lenticelas y ramificado desde la base. Hojas alternas ovado lanceolado de 5 a 12 cm de longitud, ápice acuminado, borde subdentado y base asimétrica. Flores dispuestas en cimas nutantes, pedunculadas 2-5 (-7) flores por inflorescencia. Fruto baya esférica comprimida en los polos de 10-24 mm de diámetro. El estudio anatómico evidenció en la estructura secundaria de la raíz la presencia de ideoblastos de arenilla cristalífera. En la superficie caulinar se reconocieron las células epidérmicas papilosas y tricomas pluricelulares ramificados. Estructura foliar bifacial con drusas, con tricomas pluricelulares cónicos, glandulosos y ramificados.
El cultivo de la especie se comenzó con la germinación de semillas de plantas silvestres en laboratorio. Las plántulas se trasladaron a Mataruyo para su aclimatación dentro del tinglado y posteriormente al terreno de cultivo. La producción promedio de flores y frutos registrados en cuatro periodos de floración-fructificación durante los años 2003-2007 fue de 650 flores y 445 frutos. Con una producción de frutos (2 447, 626 frutos) equivalente a 3, 329 Tm por hectárea. La propagación vegetativa por estacas produjo mejores resultados en el enraizamiento de la planta con tratamiento de acido indol butírico y anillado. En esquejes los resultados fueron positivos tanto con y sin tratamiento. Los acodos enraizaron sin necesidad de tratamiento. La propagación vegetativa por esqueje y acodo fueron positivos en un 100% en el enraizamiento. La propagación por estacas requirió tratamiento con AIB y anillado para el enraizamiento de la planta en un 80%.
La población nunca ha cultivado la planta según los estudios etnobotánicos, no obstante los pobladores asocian las condiciones del crecimiento de las plantas silvestres de ”huallaco” con la producción del cultivo de papa de la zona.
J. bicolor es una planta en peligro crítico, debido a la sequía de la zona de
estudio (171,4 - 334 mm de precipitación mensual) y por estar expuesta a ser consumida por el ganado (tallo joven, hojas) y sus frutos son muy apetecidos por las aves y el hombre.
SUMMARY
Jaltomata bicolor "huallaco" plant of the Solanaceae family, cultivated for 5
years in community Mataruyo Cup Arahuay district, at 2450 meters altitude distribution which is the lowest level of its native plant endemic to the western flank of the Andes (valleys of the Rimac, Chillon and Pativilca).
The plant subarbustiva 0,80 – 1,95 m high, axonomorfa root, stem cylindrical 0,7 to 2,3 cm in diameter, 4 to 5 aristate at the apex, with numerous lenticels and branched from the base. Leaves alternate ovate lanceolate 5 to 12 cm long, apex acuminate, edge and base subdentado asymmetric. Flowers arranged in cymes nutantes, stalked 2 – 5 (-7) flowers per inflorescence. Spherical berry fruit compressed at the poles of 10-24 mm in diameter.
Anatomical study demonstrated in the secondary structure of the root ideoblastos the presence of grit crystaliferous. On the surface were recognized cauline papillose epidermal cells and multicellular branched trichomes. Bifacial leaf structure with drusen, with multicellular trichomes conical, glandular and branched. The cultivation of the species began germinating seeds of wild plants in the laboratory. The seedlings were transferred to Mataruyo for acclimatization in the shed and then to cropland.
The average production of flowers and fruits recorded in four periods of flowering-fruiting during the years 2003-2007 was 650 flowers and 445 fruits. The nutritional value of fruits is evidenced by the presence of Vitamin "A" and "C". Vegetative propagation by cuttings produced better results in the rooting of the plant with indole butyric acid treatment and banding. In cuttings the results were positive both with and without treatment. Rooted-layers without treatment.
Vegetative propagation by cuttings and layering were positive by rooting occurred. However for propagation by cuttings requires treatment with IBA for rooting and girdling of the plant.
The population has never grown the plant according to ethnobotanical studies, however the people associated with the conditions of growth of wild plants "huallaco" with the production of potato crop in the area.
J. bicolor is a critically endangered plant, due to the drought in the study area
(171,4 to 334 mm) and be exposed to be consumed by livestock (young stem, leaves) and fruits are very sought after by birds and man.
1
I. INTRODUCCIÓN
El Perú está considerado como uno de los países con mayor diversidad biológica de especies del planeta; dentro de estos grupos se encuentran las plantas, que en el caso del Perú muchas especies han sido domesticadas y utilizadas por nuestros antepasados desde tiempos inmemoriales.Sin embargo, existen algunas plantas silvestres que son utilizadas en forma directa y consumidas como fruta por pobladores lugareños como Salpichroa weberbaueri,
Hesperomeles cuneata, Passiflora tripartita var. mollissima, Rubus urticifolius, etc.
Los pobladores de la comunidad campesina de Copa y Collana del distrito de Arahuay, en el departamento de Lima, han venido utilizando los frutos de
Jaltomata bicolor (R. & P.) Mione & M. Nee “huallaco” desde muchas
generaciones atrás.
Esta especie produce frutos, entre fines de mayo y primeras semanas de julio, luego la planta sufre un proceso de defoliación de julio a diciembre. La planta, se encuentra restringida a las partes altas de Arahuay entre 2700 a 3900 msnm y se desarrolla generalmente en terrenos abruptos de difícil acceso, en los bordes de los campos de cultivo, protegidas por pircas y con plantas que sirven de cerco vivo, entre las que se encuentran: Opuntia subulata “espina vizcaína”,
Hesperomeles cuneata “cayara”, Ambrosia arborescens “marco”, Baccharis
latifolia “taya”, Urtica urens “ortiga”, Caiophora contorta “ortiga colorada”.
Jaltomata bicolor “huallaco”, además de ser utilizada por los pobladores de la
comunidad de Copa – Arahuay, es consumida por el ganado y por aves silvestres, poniendo en riesgo su existencia y podría llegar a ser considerada en peligro de extinción. Esta fue la razón principal para realizar el estudio botánico y el cultivo de esta especie de uso local e incentivar el cultivo de otras plantas silvestres en la comunidad campesina de Copa y Collana del distrito de Arahuay.
2
II. ANTECEDENTES
Leiva et al. (1998) en referencia al género Jaltomata indican su distribución
del suroeste de los Estados Unidos hasta Bolivia, norte de Argentina y las Antillas (Cuba, Jamaica, Haití, República Dominicana, Puerto Rico).
Leiva & Mione (1999) registran para el Perú aproximadamente 50 especies del género, siendo la zona norte la que presenta mayor diversidad con cerca de 30 especies según los últimos hallazgos, casi todas con frutos comestibles. Asimismo, indican que el género Jaltomata se caracteriza por pedicelos
basalmente articulados, filamentos estaminales insertos en la cara ventral de las antera, ovario con disco nectarífero basal, corola con 5 a 10 lóbulos de prefloración valvar y fruto con cáliz acrescente y mesocarpo jugoso. Asimismo mencionan que las bayas maduras son consumidas por los pobladores rurales como fruta fresca porque son dulces y exquisitas.
Leiva et al. (2008) reporta el conocimiento popular y el uso de algunos frutales silvestres de Solanáceas endémicas del Perú, utilizadas en la alimentación humana. Las plantas con frutas silvestres son recolectadas en las cercanías de las casas y en el campo especialmente, después del invierno. Se describen 4 especies de frutales silvestres nativos del Perú, a saber Jaltomata bicolor (R. &
P.) Mione endémica del Dpto. Lima, a 3180 m de elevación; Jaltomata dilloniana
S. Leiva endémica de los alrededores de Andahuaylas, Dpto. Apurimac, a los 3050 m de elevación; Jaltomata grandibaccata S. Leiva & Mione endémica de
Collagueda, Prov. Stgo. de Chuco, Dpto La Libertad, a los 3680 m de elevación;
Jaltomata ventricosa (Baker) Mione endémica de Salpo – Otuzco, Prov. Otuzco,
Dpto. La Libertad a los 3000 – 3400 m de elevación. Todas las especies aquí reportadas poseen frutos comestibles por su sabor dulce y agradable.
De la Cruz et al. ( 2005) mencionan para Canta 104 especies silvestres útiles. De ellas se aprovechan las hojas, flores, frutos, tallos, corteza y muchas veces la raíz y rizomas lo que implica daños severos a las plantas. Señalan que Jaltomata
3
Vilcapoma (1987) reporta aJaltomata bicolor como Hebecladus bicolor (R. &
P.) Miers se distribuye en el piso herbáceo de gramíneas con arbustos dispersos, entre 3,000 a 3,900 msnm del Valle de Chillón. También reporta H. bicolor,
para los distritos de Lachaqui 3500 msnm, Carhua 3400 msnm y Huaros 3600 msnm. Además menciona los nombres vulgares para la especie en
Canta y alrededores “antarupa”, en Lachaqui “antayroma” y en Arahuay, “huallaco”.
Mione et al. (1993) describen cinco especies de Hebecladus que se han
transferido a Jaltomata. Además indican que Jaltomata bicolor y J. propinqua se
encuentran en la región Central del Perú.
Knapp et al. (2006) reconocen 208 especies con 16 géneros de la familia Solanaceae y con 6 variedades como endémicas del Perú. Esta familia ocupa el sexto lugar por su diversidad en especies endémicas, siendo Solanum, Nolana y
Jaltomata los géneros más ricos en especies. Se describe a Jaltomata bicolor
(Ruiz & Pav.) Mione & M. Nee, como un arbusto conocido en varias localidades de la vertiente occidental del centro del país. Además se menciona que la localidad original, esta en los alrededores de Matucana, donde se conserva todavía la población original de Jaltomata bicolor por que las amenazas a esta
población son reducidas.
Cerrate (1979) reporto que Hebecladus bicolor se encuentra en el estrato
arbustivo de las comunidades terrícolas como en las laderas arcillosas y campos de cultivo abandonados del Valle de Chiquian.
Soukup (1985) en referencia al género de Jaltomata Schlecht. Indica que la
etimología del nombre proviene de Jaltomate, del vocablo azteca Xalli, que
significa arena y tomate, que es el nombre popular mexicano de estas plantas. Camasca (1994) en referencia a los cultivos señalo que los métodos de tutoraje, empalamiento o espaldera son utilizadas para el establecimiento de las plantas (guiar), práctica adecuada de cultivo y cosecha. Para Jaltomata bicolor
se utilizó el tutoraje de espalderas que consiste de postes y alambres que facilita las labores de los cultivos con la mejor exposición de las hojas de la planta al sol,
4
con una mayor densidad de siembra y para evitar que los frutos se encuentren en contacto con el suelo así como el control sanitario.
Sarli (1958) proporciona datos sobre el manejo de los cultivos del tomate (Solanaceae), así a los pocos días del trasplante se aporca (cubrir con tierra la planta y sea consistente), cuando la planta alcanza los 30 cm. de altura están en condiciones de ser tutorados (son métodos que se utilizan para guiar la planta y facilitar las labores agrícolas) pero previamente se aporca por segunda vez y al mismo tiempo se abre un surco que servirá para el riego.
Sánchez (2004) en relación al cultivo del tomate (Solanaceae) menciona que para este cultivo necesita una temperatura óptima entre 20 y 30 °C durante el día y entre 11 y 17°C durante la noche. La humedad relativa óptima oscila entre un 60% y un 80%.
Raymond (1989) indica cómo se recogen los tomates y la extracción de semillas. La semilla se extrae de los frutos maduros que han sido recogidos a mano o mediante cosechadora mecánica que recoge todos los frutos en una única operación. Para la extracción de semillas de pequeña cantidad de frutos maduros se cortan ecuatorialmente y las semillas con el material gelatinoso que lo rodea, se exprime en un recipiente. Durante éste proceso se eliminan las paredes del fruto, la pulpa, las cáscaras y demás restos quedando las semillas limpias para su secado.
González et al. (1992) reportan que el cultivo del tomate (Lycopersicum
esculentum Mill.) es susceptible de ser atacado por numerosos patógenos; entre
éstos se encuentran los virus, los que causan reducción en los rendimientos y en el valor comercial de los frutos. En este estudio se reconoció el virus del encrespamiento y mosaico amarillo en las hojas y en los entrenudos cortos.
Red Nacional para el Desarrollo Forestal. (1996) señala que la propagación del tomate (Solanaceae) en viveros se realiza por semillas botánicas, siguiendo las siguientes actividades: tratamientos pre – germinativos, almácigo, repique, siembra directa en bolsas, uso de la regeneración natural, riego y deshierbe, control fitosanitario y de otros agentes dañinos. Los aspectos más importantes
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que se tienen en cuenta para su establecimiento son: la selección del sitio, preparación del terreno, apertura de hoyos, fertilización, instalación de plantones y costos.
Anderlini (2000) en el trabajo realizado en el cultivo del “tomate” (Solanaceae) manifiesta que las plantas deben separarse unas plantas de otras. En zonas de regadío se acostumbra surcar las parcelas, en sentido longitudinal, de ancho aproximado de 1,10 – 1,20 m, y hoyos intercalados entre sí, distantes 30 cm unos de otros. En terreno de secano, se adoptan distancias de 1,00 – 1,20 m. entre los surcos y de 0,50 – 0,70 m. entre plantas. En otras zonas de cultivo, el terreno es preparado con camellones (surcos), con hoyos muy profundos. Los camellones distan entre sí 1,40 m. y entre planta y planta de tomate distan unos 40 cm.
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III. HIPÓTESIS Y OBJETIVOS
3.1 HIPÓTESISEl estudio botánico y cultivo de Jaltomata bicolor “huallaco” permitirá ampliar
el área de distribución altitudinal, periodo de cosecha de la planta asegurando la supervivencia y agregando un recurso para la comunidad local.
3..2. OBJETIVOS
Objetivo general
Realizar el estudio botánico y cultivo de Jaltomata bicolor “huallaco” por
semilla, reproducción vegetativa para el aprovechamiento del recurso de la planta como fruta.
Objetivos específicos
• Conocer la morfología, anatomía y la biología floral deJ. bicolor
“huallaco”.
• Realizar ensayos de germinación de semillas y de propagación vegetativa de la planta.
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IV. ÁREA
DE
ESTUDIO
La provincia de Canta, departamento de Lima tiene los siguientes distritos: Yangas, Arahuay, Huamantanga, San Buena Ventura, Canta, Huaros y Lachaqui (Figs. 1 y 2). El distrito de Arahuay lo constituyen cuatro anexos: Copa, Collana, Collo y Licahuasi. La capital del distrito lo forman los poblados de Copa y Collana y está ubicado a 2 400 msnm, en el margen izquierdo del rio Arahuay, tributario del rio Chillón y se sitúa entre las coordenadas geográficas 11º 20’ 00’’ – 11º 45’ 00’’ latitud Sur y 76º 30’ 00’’ – 77º 55’ 00’’ longitud Oeste.
El clima es cálido y seco la mayor parte del año en los valles interandinos. Conforme se asciende, entre 2700 – 3900 msnm, la temperatura disminuye gradualmente. Presenta lluvias estacionales entre diciembre a marzo, excepcionalmente entre noviembre y abril. En estas zonas las condiciones son favorables para la práctica de la agricultura y la ganadería (vacuna y ovina). La temperatura varía del día a la noche y de la luz a la sombra, entre 19,6º C y 6,8º C durante los meses de lluvia. Ecológicamente, es una zona muy interesante por la diversidad de su vegetación, que en esta altitud retoña con las lluvias veraniegas, lo que hace posible el pastoreo del ganado de septiembre a diciembre. Se presentan estaciones bien diferenciadas, un verano lluvioso con relámpagos, truenos, viento frío y seco; el invierno caluroso con heladas nocturnas.
Se solicitó información al SENAMHI, sobre el registro de la temperatura máxima media mensual, de la temperatura mínima media mensual y de la precipitación total mensual correspondiente entre los años 2003 al 2007, en la estación Canta, a 2600 msnm y de la Estación de Arahuay, a 2450 msnm. En la tabla 1 la temperatura máxima media mensual oscila entre 16,0 y 19,6°C. En la tabla 2 la temperatura mínima media mensual oscila entre 6,8 y 9,3°C. La tabla 3 de los datos registrados en la estación Canta se indica que la precipitación anual en mm del 2003 al 2006 fue de 275,0 a 470,0 mm. En la tabla 4 la precipitación mensual en mm en la estación de Arahuay se indica que la precipitación anual en mm del 2003 al 2006 fue de 334,0 a 171,4 mm (Anexo. tablas 1, 2, 3 y 4) y (Anexo. Figs. 3, 4, 5 A y B, 6 A y B).
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V. MATERIAL Y MÉTODOS
La germinación de semillas de Jaltomata bicolor “huallaco”, se desarrolló en
los laboratorios de Fisiología Vegetal y de Recursos Genéticos y Biotecnología de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. El cultivo se realizó en la zona de Mataruyo de la comunidad campesina de Copa, distrito de Arahuay, en este lugar de ensayo, se acondicionó un tinglado para germinación y adaptación de las plantas y un módulo de madera para la germinación de semillas en placas petri, asimismo para guardar los materiales utilizados en el estudio y cultivo de la especie.
MATERIAL
Biológico
- Semillas botánicas de Jaltomata bicolor. “huallaco” colectadas, en mayo
2002, junio 2003, mayo 2005, junio 2006 y 2007, en la quebrada de Llaccho y Potaca, distrito de Arahuay entre 3200 – 3650 msnm.
- Estacas y esquejes de Jaltomata bicolor “huallaco” colectados, en
setiembre 2004, noviembre 2006 y junio 2007, en el campo de estudio Mataruyo, distrito de Arahuay 2450 m de altitud.
- Material herborizado, ramas con flores y/o frutos, se acomodó en papel periódico de tal manera que los órganos se aprecien completamente. Entre las muestras se colocó secantes y se acomodaron en prensas de mano, que fueron colocadas al sol para su secado natural. Los secantes fueron cambiados a medida que se humedecían. La muestra seca será cosida y fijada a una cartulina folcote Nº 14 con su respectiva etiqueta de datos, que posteriormente se ingresó al Herbario San Marcos.
De laboratorio
- Estufa, balanza analítica, refrigeradora, hervidor de agua, desecador de vidrio, cámara de flujo laminar, estereoscopio, microscopio compuesto, ambiente de germinación, tinglado y/o módulo de Fisiología Vegetal, papel lente, papel aluminio, placas petri, tijera quirúrgica, pinza recta, lupa, papel milimetrado, papel canso, estilográficas.
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- Reactivos: Hipoclorito de sodio 5,25%, agua estéril, solución FAA, formol, acido acético, safranina, 20 placas petri de 90 mm de diámetro, 1 pipeta de 10 ml, 1 baker de 100 ml, probeta de 100 ml, porta y cubreobjetos, baker 50 ml, matraz 125 ml, pipeta, ácido indol butírico (AIB).
De campo
- Tijera de podar, cuchillo de caza, altímetro, wincha plastificada de 10 m, cinta métrica, reglas, libreta de apuntes, lápiz, bolígrafo, alcohol etílico de 96 grados, papel periódico, palos de eucalipto de 1,80 m, papel Kraft, lampa recta, pico, barreta, machete, tijera de podar, alambre Nº 16, balde de 10 litros, espátula de jardín, rafia, papel toalla, termómetro ambiental, vernier, cernidor, pinzas, navaja, estilete, bandeja de plástico de 10 x 7,5 cm, macetas de cerámica de 20 x 30 cm, cámara digital, turba y musgo, tierra de cultivo, bolsas de polietileno de 17,5 x 26 y arena lavada.
Deshidratado de plantas y preparación de muestras de Herbario
- Estufa para secado de plantas, prensa de madera, cartones, secantes, láminas corrugadas de aluminio. Cartulina blanca folcote Nº 14, papel bond A4 para sobres de montaje, pegamento sintético, aguja punta roma, hilo, etiquetas de herbario y papel bulky
METODOS
Ubicación taxonómica de la especie.
- La clasificación de la especie está basada en el sistema filogenético de Cronquist (1988).
Revisión de colecciones en el Herbario San Marcos
- Se revisó el material del “Herbario San Marcos” del Museo de Historia Natural “Javier Prado” UNMSM, Lima – Perú para ubicar los lugares donde se colectó la planta, estos son: Lachaqui, Carhua, Huaros, Huamantanga, Pariamarca y Canta de la provincia de Canta. También en Laraos, Huanza, Carampoma, Matucana, San Mateo, Huillpa, Soca y Chicla de la provincia de Huarochirí; Yauyos, en la provincia de Yauyos todos en el departamento de Lima. En el Herbario se encuentran ejemplares colectados en Recuay, Huaraz, La Merced (Carretera hacia a Aija). Entre
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Pativilca - Recuay, Huacacorral al este de Conococha; entre Pativilca - Huaraz, Colquimarca, Cajacay, Aija, entre Pativilca -Conococha. Todas colectas en el Departamento de Ancash. Además, Cerrate (1979) reporta para el Valle de Chiquían.
Cultivo:
Características del terreno:
- Para elegir el terreno se consideró en primer lugar la seguridad, debe estar protegido para evitar el ingreso del ganado. La cercanía al pueblo es otro requisito, para que tenga vigilancia permanente, atención oportuna y para facilitar el traslado de abonos, herramientas, materiales, implementos agrícolas, etc. Y lo más importante, debe tener agua. Inicialmente el riego se hizo llevando agua en baldes, posteriormente se habilitó acequia para comunicarlo con la acequia de la parcela (regadío), garantizándose el riego semanal programado (mita de agua y/o turno).
Análisis del suelo:
- Se tomó 2 muestras de un kilogramo de suelo para cada zona, en Mataruyo a 2450 msnm, lugar donde se halla el cultivo de “huallaco” y la otra en la quebrada de Potaca a 3200 msnm, donde crece en forma silvestre (Anexo. Análisis 3 y 4 de caracterización de suelo).
Limpieza y preparación del terreno:
- La comunidad me cedió un terreno inculto, que fue preparado y acondicionado. Estas actividades consistieron en quitar con el machete las malezas, restos vegetales, ramas de arbustos y gramíneas, El suelo se volteó con la barreta y el pico, eliminando Pennisetum clandestinum
“kikuyo” y otras plantas, dejando el suelo mullido (Fig. 7). Estas acciones son importantes para el desarrollo y crecimiento de las plantas tiernas. Asimismo se quitaron piedras, se niveló el terreno, dándole una inclinación adecuada, con la finalidad de facilitar el riego y evitar la erosión y/o encharcamiento de agua. Además se construyó la pirca y cerco (Fig. 8: A, B y C).
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Figura 7: Preparación del terreno con barreta, para el cultivo de
J. bicoloren Mataruyo.
Diseño del terreno:
- Se preparó cuatro parcelas de diferentes tamaños: La primera parcela de 2,0 x 0,7 m, a un costado del tinglado, haciendo 1,4 m2, con tres plantas. La
segunda parcela de 6,60 m de largo, por 2,90 m de ancho que hacen un área de 19,14 m2,con tres surcos en los cuales se sembraron diez plantas en cada surco, a una distancia de 0,60 m, entre planta y 1 m entre surco a surco. La tercera parcela de 3,70 x 0,80 m con 2,96 m2, en la cual se sembraron siete plantas en un solo surco. La cuarta parcela de 2,60 x 1,60 m, con 4,16 m2, donde se sembraron diez plantas en 2 surcos. El área total del terreno para el cultivo de “huallaco”, es de 27,66 m2, el tinglado de 1,80 x 2,00 m, con un área de 3,60 m2. El canal de regadío figura en la parte inferior del esquema del área de cultivo (Fig. 9).
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Fig. 8: Área de cultivo en Mataruyo, Arahuay, 2450 msnm. A) Terreno con maleza, B) Limpieza del terreno. C) Terreno
preparado y el tinglado (invernadero artesanal).
C B A
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Figura 9: Área de cultivo: parcelas, número de plantas cultivadas y surcos. Parcela 1 (1 surco, 3 plantas), parcela 2 (3 surcos, 30 plantas), parcela 3 (1 surco, 7 plantas) parcela 4 (2 surcos, 10 plantas), tinglado y canal de regadío.
Preparación del suelo de cultivo:
- Para conseguir mejores logros en el campo de cultivo, se realizó diferentes preparados de suelo con distintos fertilizantes; con la finalidad de mejorar el cultivo y rendimiento de la planta en estudio. Se prepararon 12 hoyos de 20 cm de diámetro y 20 cm de profundidad, de los cuales: En cuatro hoyos se echó guano de islas hasta la altura de 7 cm en el fondo y una capa superior de tierra de cultivo de 10 cm; en los siguientes cuatro hoyos también se depositó en el fondo 7 cm de guano de ave de corral y una capa superior de tierra de cultivo de 10 cm y en los otros cuatro hoyos
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se mezcló urea y guano de ganado vacuno en proporciones iguales. Esta mezcla se puso en cada hoyo hasta una altura de 15 cm y una capa superficial de 5 cm. de tierra de cultivo. El abonamiento de fondo permite que la planta aproveche los nutrientes, conforme crece (Figs.10 y 11 A, B). Los ensayos con diferentes fertilizantes no tuvieron diferencias significativas en el cultivo de J. bicolor.
Figura 10: Hoyos para la siembra de J. bicolor. con tres tipos de fertilizantes: guano de
Isla, guano de corral y mezcla de úrea con guano de ganado vacuno.
10 cm de tierra 7 cm guano de la isla 10 cm de tierra 7 cm guano de corral 7 cm de tierra 10 cm mezcla de sustrato
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Figura 11. J. bicolor,plantastrasplantadas del tinglado al área de cultivo
en Mataruyo, Arahuay. A) Plantas en bolsas en tinglado, a los 5 meses de crecimiento. B) Plantas trasplantadas al suelo de cultivo, a los 3 días.
A
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Diseño y construcción del tinglado:
- El sábado 19 de abril del 2003, se construyó el tinglado, que es un pequeño vivero, que se acondicionó en un espacio del terreno de cultivo, en Mataruyo cerca de Arahuay. Con las siguientes dimensiones, 2 m de largo, 1,80 m de ancho y 1,70 m de alto, para lo cual se utilizó: 8 metros de malla de nylon color blanco, asegurado con pabilo grueso y rafia, con soportes de palos de “eucalipto”. El área del tinglado es de 3,60 m2,sirve
para la adaptación de las plántulas (Fig. 8 C).
Colección de frutos y semillas:
- Se colectaron frutos en su hábitat natural seleccionándose las plantas más vigorosas de los cuales se eligieron los frutos mejor desarrollados y sanos. Se recogieron aproximadamente 500 frutos que se colocaron en un balde. Se extrajeron las semillas mecánicamente en un recipiente con agua, se escurrió y se dejó secar sobre tocuyo blanco, se embolsó en papel kraft y se trasladó al laboratorio de Fisiología Vegetal de la Facultad de Ciencias Biológicas, UNMSM, para preservar el material en refrigeración. Las semillas obtenidas se separan en 2 partes, una para obtener el peso seco y húmedo y otra para el ensayo de germinación.
Contenido de humedad de las semillas:
- Para conocer el contenido de humedad de las semillas secadas al medio ambiente antes de ser sembradas, se pesaron 2300 semillas en grupo de 230 realizándose la medición del peso en una balanza analítica antes y después de ser colocada en una estufa por espacio de 24 horas a 120°C. De cada grupo se obtuvo el peso seco y el contenido de humedad.
Germinación en laboratorio (“ex situ”) y adaptación de plántulas:
- Para el proceso de germinación de semillas, se procedió a realizar dos pruebas:
Primera prueba: Se usaron 50 semillas escarificadas por placa petri, a 18ºC. Las semillas fueron desinfectadas con hipoclorito de sodio por 30 minutos y lavados por cinco veces con agua hervida fría. Se trasladaron a 15 placas petri, sobre papel toalla humedecida con 8 ml de agua estéril por cada placa petri. Se usaron 3 tratamientos a diferentes horas luz, 5 placas
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a 5 horas luz; 5 placas a 16 horas luz; 5 placas a cero horas luz (oscuridad). Estos ensayos se iniciaron en primavera el 30 septiembre 2002 (Fig. 64 A). Posteriormente las plántulas de 37 días de germinación, el 7 noviembre 2002 fueron sembradas en bolsa de polietileno negro, para luego a los 2 meses el 28 noviembre 2002 fueron trasplantadas a maceteros. La evaluación fue registrada periódicamente cada 5 días.
Segunda prueba: Se inició en verano el 22 enero 2003, con semillas silvestres no escarificadas, en el laboratorio de Recursos Genéticos y Biotecnología. Se procedió en forma similar al primer ensayo, exponiendo las placas petri, a los tratamientos de 5 horas luz, 16 horas luz y oscuridad. Las plántulas de 15 días de germinadas, fueron colocadas progresivamente en otras placas petri, para de ahí ser trasladadas a bandejas de tecnoport de 20x10x5 cm, acondicionadas con turba para continuar su desarrollo en el laboratorio de Fisiología Vegetal. Cuando las plántulas a los 2 meses alcanzaron de 7-9 cm de altura, fueron trasladadas al tinglado en la zona de estudio en Mataruyo para su acondicionamiento por recomendación del Jefe de Laboratorio de la Clínica de Diagnosis de Fitopatología de la UNALM. Los plantones de 3 meses, trasplantados en bolsas de polietileno con tierra y turba fueron colocadas dentro del tinglado, hasta alcanzar 15,5 cm de altura (5 meses) para su posterior sembrado en el terreno de cultivo, realizado en invierno el 21 junio 2003.
Germinación “in situ” en bandeja:
- El proceso de germinación de semillas no escarificadas de plantas cultivadas se realizó en bandejas de plástico (44x32x15 cm) con sustrato de musgo molido, con 2 réplicas de 50 semillas por bandeja a 22ºC, dentro del tinglado establecido en Mataruyo en invierno el 4 agosto 2007. Evaluando periódicamente cada 7 días por un periodo de 49 días (Fig. 64 B). Posteriormente las plantas se trasplantaron a bolsas de polietileno y tierra de cultivo (Figs. 66 A, 67 C).
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Germinación “in situ” en marquera:
- El proceso de germinación de semillas no escarificadas de plantas cultivadas, se realizó en dos marqueras (30x40 cm) a 20ºC, con 100 semillas cada una, en invierno el 12 agosto 2006. Dentro del tinglado establecido en Mataruyo. Se evaluó periódicamente cada 7 días durante 49 días (Fig. 64 C). Las plántulas obtenidas de 3 cm de alto fueron trasladadas al semillero, constituido por bandeja de tecnoport (20x10x5 cm). Cuando alcanzaron 10 cm de alto, se trasplantaron a bolsas de polietileno colocadas al interior del tinglado, para finalmente ser trasladadas al terreno de cultivo en el lugar de ensayo en Mataruyo.
Trasplante al terreno de cultivo, producción y cosecha:
- Los plantones se distribuyeron en cada hoyo del terreno con tierra preparada, ligeramente húmeda que se presiona ligeramente desde los extremos hacia el centro, para evitar la presencia de bolsas de aire que puede ocasionar la muerte del plantón. Estos ensayos fueron replicados en 2006 y 2007.
Las plantas cultivadas fueron evaluadas periódicamente hasta su maduración floral, posteriormente se registraron el desarrollo y la producción de yemas florales y frutos (conteo manual). Se implementaron tutores y callapas, como soporte para plantas de más de 40 cm de alto. Cuando las plantas comienzan la floración, se selecciona una planta para controlar el número de botones florales, flores, frutos inmaduros y frutos cosechados.
Para el rendimiento de frutos, se escogió, 5 plantas dentro las 50 cultivadas en el terreno de ensayo. De estas anotamos los frutos cosechados y los frutos caídos semanalmente, con estos datos se hizo la extrapolación para la producción del total de plantas del terreno de cultivo y la proyectamos para la producción en una hectárea.
Propagación vegetativa por estaca y esqueje:
- La propagación vegetativa fue desarrollada, en el tinglado del terreno de Mataruyo (2450 msnm). Se utilizó 10 estacas (ramas maduras) y 10 esquejes (ramas juveniles terminales del tallo). Las cuales se cortaron de un largo aproximado de 15 – 20 cm de longitud, con 5 a 8 nudos y un
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diámetro de 0,8 – 1,4 cm. Las 10 estacas tuvieron tratamiento de ácido indol butírico (AIB) y los 10 esquejes no tuvieron tratamiento.
Los cortes de las estacas y esquejes se hicieron en bisel debajo del nudo del extremo inferior. El corte fue preciso, sin rajadura, ni astillado, para evitar causar daño a la corteza. Se realizó el anillado en estacas y esquejes, que consiste en retirar una banda circular, de 8 mm de ancho de corteza, en la porción inferior de cada tallo (02 Junio 2007).
Se realizaron observaciones semanales en ambos lotes hasta los 63 días de iniciada la prueba, registrándose, número de callos, raíces, brotes y ramas. Todas las plantas fueron trasplantadas a bolsas de polietileno y posteriormente al campo.
El tratamiento con ácido indol butírico (hormona enraizante) consiste en espolvorear la zona descubierta (anillo) de esquejes y estacas. Luego se plantaron en bandejas de plástico con el medio de cultivo, compuesto de turba de Sphagnum sp. En la bandeja se coloca la turba en forma
compacta y se agregó agua hasta humedecer el sustrato.
Con el repicador se hizo hoyos en la turba, para que la siembra sea adecuada y los tallos no sufran lesiones, se colocaron las estacas ligeramente inclinadas para su enraizamiento, la bandeja debe permitir que se escurra el exceso de agua, para que no se sature de humedad. Se enterró 1/3 de la estaca, dejando 3 ó 5 yemas aéreas. Al realizar la siembra se presionó la turba alrededor de la estaca, con cuidado para evitar las bolsas de aire, a fin de fijar la estaca y garantizar el enraizamiento.
Propagación vegetativa por acodo:
- Esta técnica consiste en enterrar una rama debajo de la tierra, sin separarla de la planta madre, para que la rama produzca raíces. Las plantas se manipulan para inducir raíces de tallos, de tal forma que estos originen plantas hijas, con sus propias raíces. Las condiciones para realizar el acodamiento del “huallaco” fueron:
• Obtención de planta madre
• Seleccionar rama vigorosa.
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• La tierra de cultivo debe mantener humedad y aireación adecuada.
• Enterrar una porción de la rama dejando el externo superior libre.
Se registraron las variaciones de la rama desde el inicio el 24 enero 2009 hasta los 70 días.
Estudio anatómico de la especie:
- El material para el estudio histológico fue tomado de una planta cultivada en el campo de ensayo Mataruyo - Copa, Arahuay. Se colectaron porciones de raíces, tallos y hojas y se fijaron en solución FAA (formaldehído, ácido acético glacial y etanol) por 72 horas y conservadas en etanol de 70º. Posteriormente se realizaron cortes transversales, superficiales y longitudinales de raíces, tallos, hojas y flores.
La mayoría de cortes fueron aclarados con hipoclorito de sodio al 50%, lavado y teñido con los colorantes safranina al 1% y verde rápido al 1%. Finalmente se hizo el montaje en láminas con gelatina glicerada. Se realizaron observaciones microscópicas a 100 y 400 aumentos y tomas fotográficas con cámara digital.
Estudio etnobotánico:
- Para este estudio, se realizaron encuestas y entrevistas estructuradas, a 20 miembros de la comunidad (hombres y mujeres), entre 12 y 70 años de edad, sobre sus conocimientos y usos de Jaltomata bicolor “huallaco”.
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VI. RESULTADOS
6.1. ESTUDIO BOTÁNICO
6.1.1. Ubicación taxonómica de la especie
Está basado en el sistema filogenético de A. Cronquist (1988):
División: Magnoliophyta.
Clase: Magnoliopsida
Sub clase: Asteridae
Orden: Schrophulariales Familia: Solanaceae.
Subfamilia: Solanoideae.
Tribu: Solaneae.
Género:Jaltomata Schlechtendal.
Especie: Jaltomata bicolor (R & P) Mione & Nee
SINÓNIMOS: Atropa bicolor R. & P.,Atropa bifloraR. & P., Hebecladus bicolor
(R. & P.) Miers, Hebecladus biflorus (R. & P.) Miers, Hebecladus intermedius
Miers, Hebecladus weberbaueri Dammer, Kukolis bicolor Raf., Ulticonabiflora (R.
& P.) Raf.
6.1.2. Morfología y hábitat de la planta
6.1.2.1. RAÍZ: Axonomorfa o pivotante, de la que nacen raíces secundarias laterales, es de color blanco amarillento. Las raíces secundarias crecen cerca a la superficie del terreno, para captar la mayor cantidad de agua posible. Al germinar la semilla se observa que emerge la raíz principal, luego los pelos absorbentes y a continuación las raíces secundarias que al principio son escasas y que con el tiempo se vuelven abundantes y que terminan por formar
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una red de sistemas de raicillas densas y muy frágiles. La raíz principal alcanza hasta 50 cm de largo, las raíces secundarias hasta 30 cm de largo y generalmente aparecen entre 5 a 10 cm del cuello de la planta (Fig. 12: A y B). La parte aérea de la planta (externa) está relacionada con el desarrollo de la raíz. El desarrollo de un buen sistema radicular potencia el vigor de la planta, porque le permite obtener los nutrientes con mayor efectividad para la floración y fructificación. Deben manejarse adecuadamente el riego, los fertilizantes, la distancia de las plantas y otros aspectos de cultivo como el adecuado control de las hierbas invasoras.
Figura 12: J. bicolor, A) planta de 9 meses 18 días de crecimiento. B) esquema de la
porción radical de la misma planta.
6.1.2.2. TALLO: El tallo se desarrolla a partir de la plúmula que ha producido el embrión. Es erguido cuyo tamaño es variable, alcanzando de 0,80 –1,95 m de alto y ramificado desde la base. El color del tallo joven es verde y cambia a color pardo claro, después de los 7 meses de desarrollo, este cambio se inicia en la parte inferior y se extiende hasta cubrir todo el tallo. Alcanza de 0,7 – 2,3 cm de diámetro. Su forma es cilíndrica y compacta, la superficie glabra hacia la base, con abundantes lenticelas, la parte apical 4 a 5 aristado con superficie pubescente de color verde violáceo (Fig. 13). En el extremo superior presenta una región de intensa división celular, el meristemo apical. En esta región se desarrollan los primordios foliares. La ramificación del tallo se inicia
A
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desde la base o zona basal del eje principal cuando este ha alcanzado una altura aproximada de 8 - 15 cm. Las ramas secundarias posteriormente originan ramas terciarias y cuaternarias. Las yemas axilares del tallo que originarán directamente inflorescencias y también ramas vegetativas. Crecimiento apical definido, que es lento y limitado. Tiene ramificación dicotómica, cuyas ramas son similares en diámetro. En las ramas terminales se encuentran los meristemos. El tallo y las ramas constituyen elementos estructurales esenciales de soporte de las hojas, flores y frutos (Fig.14), intervienen en el transporte del agua y nutrientes.
Figura 13: J. bicolor, planta de 8
meses y 28 días de crecimiento
Figura 14:J. bicolor,planta de 2 años con flores y frutos colgantes.
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6.1.2.3. HOJA: Constituye un apéndice u órgano lateral del tallo, por esta relación filogenética y estructural entre el tallo y la hoja se consideran a ambos como partes de una unidad, el brote. Son de amplia superficie externa, la coloración verde por la abundancia de cloroplastos en el mesófilo. La hoja de forma ovada u ovado-lanceolada de 4,5 a 16 cm de largo por 3,0 a 8,7 cm de ancho, asimétrico en la base, con ápice acuminado y bordes subdentados. Tipo bifacial (haz) y (envés), recubierto de pelos pluricelulares estratificados ramificados, pelos pluricelulares estratificados de tipo glandular y cónico. Las hojas son simples de filotaxia alterna. El peciolo cilíndrico, ligeramente acanalado de 1,0 a 3,5 cm de largo, La nervadura central en la superficie abaxial pronunciada de color pardo violáceo presentando a ambos lados 4 a 5 pares de nervaduras secundarias generalmente alternas (Fig. 15).
Figura 15:J. bicolor, diversidad foliar en plantas de 2 años
(hojas de 6 meses)
6.1.2.4. FLOR: Ramita altamente especializada que contiene las estructuras reproductivas. La floración es un proceso de diferenciación y desarrollo de la flor y constituyen etapas previas a la fructificación. Todos los factores que afectan a la floración pueden influir sobre el rendimiento y calidad de los frutos.
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Se presenta el desarrollo de la flor en sus diversas etapas, desde botón hasta flor adulta (Figs.16 y 17). Las flores dispuestas en cimas nutantes pedunculadas, pedúnculos axilares 1,5 – 3,0 cm de largo (Fig.19). De la articulación salen 2 a 7 pedicelos de 0,8 – 2,3 cm de largo. Cada flor está constituida por un eje o receptáculo y apéndices foliares que constituyen los verticilos, estos son el cáliz y la corola (Fig. 19). La flor es bisexual, actinomorfa e hipógina.
Figura 16: J. bicolor,estadios florales en plantas cultivadas,
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Botón floral de 2 días (12X) y vista proximal (X) Botón Floral 6 días vista proximal ( x) y corte longitudinal (10X)
Botón Floral de 15 días y vista proximal (x) Botón floral de 18 días estado inicial de y su vista proximal (10x) separación de sépalos. Vista proximal(x) y vista proximal de gineceo (15x)
Flor de 21 días exponiendo los sépalos abiertos (x) y vista
proximal de gineceo (13x) después de 3 días de separación
de sépalos
Flor de 27 días con perianto Flor madura de 34 días y vista de desarrollado y vista de estambres estambres y anteras con dehiscencia inmaduros (X) longitudinal (X)
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Cáliz, rotáceo, persistente de color verde, pubescente en la parte externa, verde amarillento y glabro hacia el interior. Con 5 lóbulos agudos, reflexos de 5 - 6 mm de longitud. Cada lóbulo con una nervadura prominente en su superficie externa que se implantan independientemente en el pedicelo. Corola, tubulosa, de 2,0 a 3,4 cm de largo, diámetro en la base 0,6 a 1,0 cm, de 0,8 a 1,1 cm en la parte media y de 0,5 a 0,7 cm en la garganta. Cubierta densamente de tricomas de color violáceo o morado desde la base hasta la garganta, que cubre los 2/3 de la corola. El tercio terminal es verde amarillento y terminan en 5 lóbulos. El lóbulo es triangular de 0,5 a 1,1 cm de largo, de 4 mm en la base, intercalados con 5 dientes diminutos de 1 mm de largo. Androceo, constituido por5 estambresexertos, soldados en la base de la corola y rodeando al pistilo, filamentos de 2,9 a 4,0 cm de largo, filiformes que se ensanchan en la base, que está cubierta de pelos violáceos de 5 a 7 mm; antera de 2 - 3 mm de largo por 1 – 2 mm de ancho, de color verde azulino. Cada antera está formada por 2 tecas las cuales llevan los sacos polínicos; dehiscencia longitudinal. Gineceo, sincárpico, ovario piriforme subgloboso, formado por 2 carpelos y 2 lóculos, 5 aristas, disco nectarífero de 3 - 4 mm de largo y 4 mm de diámetro en la base, glabro, blanco amarillento; estilofiliforme exerto de 2,6 – 3,6 cm de largo, amarillo pálido, ligeramente auriverde en la parte superior; estigma ligeramente bilobado 1mm de largo, de color azulino.
Figura 18:J. bicolor,estructura floral y piezas floralesA) flor
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Figura 19: J. bicolor,inflorescencia cimosa, de plantas cultivadas de3 años.
Polinización: En J. bicolor la realizan animales como insectos (polinización
entomófila), pájaros (polinización ornitófila). También se presenta la autogamia (autopolinización) y alogamia (polinización cruzada). El desarrollo del estigma en las plantas cultivadas y en las plantas silvestres de “huallaco” es variable por hallarse encima, debajo o a la misma altura de las anteras.
Entre los agentes polinizadores se reconocieron a Apis mellifera “abeja” y
Amazilia sp. “picaflor” que son atraídos por la presencia de nectarios en la flor
(Figs. 20, 21). Además la acción del viento (polinización anemófila) tuvo un rol en la polinización.
6.1.2.5. FRUTO: Los frutos se presentan en grupos de 2 a 7 y están unidos a la planta por los pedicelos de 1 a 2 cm de largo, ligeramente ensanchados cerca al receptáculo floral que es obcónico (Fig. 22). El fruto es una baya esférica comprimida en los polos, de color anaranjado homogéneo al madurar, de 1,0 – 2,4 cm de diámetro por 0,7 – 1,8 cm de alto y 2,50 – 4,14 g de peso (Fig. 23).
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Su epidermis de fina textura, lisa brillante. El cáliz es persistente, lo que significa que permanece en el fruto maduro. Detalles de los órganos de la especie cultivada, se observan en las figuras 25 y 26.
El fruto adulto de “huallaco” es una baya constituida por el pericarpo y el tejido placentario con las semillas. El pericarpo está compuesto por 3 capas, el epicarpo, el mesocarpo y el endocarpo. El epicarpo o exocarpo es delgado, consta de la capa epidérmica externa, sin estomas y sin almidón, cubierta por una delgada cutícula. Debajo del cual se encuentra el mesocarpo parenquimático carnoso y jugoso, de 2-3 mm de espesor. La capa interna es el endocarpo blando y esponjoso, de 1,2-1,4 mm, constituido por una capa unicelular que rodea las cavidades loculares. Los lóculos son huecos en el fruto, que en el caso de “huallaco” son 2 y contienen las semillas rodeadas por una masa gelatinosa de células, de paredes delgadas de tipo colenquimático que llenan las cavidades loculares, cuando el fruto está maduro. (Fig.24).
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Figura 21: Amazilia sp. “picaflor”agente polinizador succionando
el néctar delaflor.
Figura 22:J. bicolor,frutos jóvenes en plantade 3 años.
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Figura 23: J. bicolor,baya madura de 47 días de desarrollo.
Figura 24: J. bicolor,sección longitudinal de
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Figura 25: J. bicolor, esquema de la planta y partes. A. Rama florífera, x; B. Flor
tubulada, x; C. Corola abierta con estambres soldados en la base, x; D. Gineceo, 2x; E.
Estambre aislado con base pilosa, 2x; F. Fruto baya, x.
C F E D B A
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Proceso de secado del fruto
Los frutos de Jaltomata bicolor (6 años 4 meses) cosechados en mayo 16,
2009 presentaron un color anaranjado brillante y fue sometido al proceso de secado a temperatura ambiente (18 ºC) bajo sombra (sin ser expuesto al sol). Transcurrido 10 días de secado los frutos se conservan sin mayor alteración en sus características físicas externas (Fig. 27: A, B ). Conforme transcurre el tiempo (14 – 18 días) cambian de color a anaranjado opaco y se observa un ligero arrugamiento al contorno de la cicatriz dejada por el pedicelo. A los 21 días de iniciado el secado se reconoció un cambio de color a marrón oscuro y reducción de tamaño (arrugado) (Fig. C-D-E). Los frutos estuvieron secos a los 25 días de iniciado el proceso (junio 9, 2009), (Fig. F).
6.1.2.6. SEMILLA: La semilla se encuentra en la superficie de la placenta central, tiene forma, lenticular, discoidal y/o reniforme, aplanada o aplastada, de color pardo oscuro. En un extremo ensanchado y redondeado y el otro ligeramente agudo hacia el lado que presenta el hilio, cicatriz que queda en la zona del funículo al madurar y separarse las semillas de la placenta. Superficie rugosa con granulaciones, con dimensiones de 1,7 – 2,0 mm de largo por 1,0 – 1,6 mm de ancho (Fig.28). En cada baya puede encontrarse de 102 a 373 semillas. Un gramo de semillas contiene, de 114 -116 semillas, y el peso de 100 semillas oscila entre 0,0620 y 0,0730 gramos.
La semilla está formada por la testa, el endospermo y el embrión. La testa o cubierta seminal, es gruesa, dura, compacta e irregular, es el conjunto de tejidos que recubren las semillas (capa dura). El endospermo o tejido nutricio de color blanco amarillento que envuelve al embrión y está limitado externamente por la epidermis interna. Formado por células poliédricas de paredes finas. El endospermo funciona como un tejido de reserva. El embrión es curvado, adoptando la forma de una jota invertida, consta de un eje embrionario con 2 cotiledones. El eje embrionario está constituido por la radícula dirigida hacia la región del hilio (Figs. 29, 30 A-B).
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Figura 27: Proceso de secado de J. bicolor en un periodo de 25 días a temperatura
ambiente (18 ºC). A – B) Frutos en buenas condiciones. C-D-E) Frutos en proceso gradual de secado ligeramente opacos. F) Frutos secos a los 25 días.
F
A B
C D
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Figura 30: J. bicolor,A: embrión hidratado.(100x). B: embrión seco (24x).
6.1.2.7 Hábitat.
Jaltomata bicolor. “huallaco” forma parte de las comunidades arbustivas
dispersas y entremezcladas con hierbas anuales y perennes. Vegeta entre 2700 a 3900 msnm en terrenos de las comunidades campesinas de Copa y Collana del distrito de Arahuay. Habita en los cercos vivos y bordes de las pircas en los campos de cultivo, chacras abandonadas, lugares escarpados, en zonas rocosas, bordes de camino, orilla de riachuelos y quebradas. Alternando entre plantas de las siguientes especies: Ambrosia arborescens “marco”, Baccharis odorata “taya”,
Figura 28:J. bicolor, semillas
secas de “huallaco” Figura 29: J. bicolor
, semillas con
cubierta seminal y sin ella (15x).
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Mutisia acuminata “chinchircuma” (Asteraceae); Hesperomeles cuneata “chayara”
(Rosaceae); Calamagrostis brevifolia “pajilla” (Poaceae); Urtica urens “ortiga”
(Urticaceae); Rumex obtusifolius “lengua de vaca” Muehlenbeckia volcanica
“pilluta” (Polygonaceae); Monnina salicifolia “yanahuarmi” (Polygalaceae);
Caiophora contorta “ortiga anaranjada” (Loasaceae); Opuntia subulata “espina
vizcaína” (Cactaceae); Salpichroa weberbaueri “pepino silvestre” (Solanaceae);
Calceolaria bicolor “globo” (Scrophulariaceae) (Fig. 31). Observado en los
lugares de: Tunshuillca, Potaca, Esquebamba, Huachurume, Wuancunta, Tramalla, Chillicoto, Wualluma, Piedra Mortero, Piedra Padre, Cullpe, Quilcay, Tranquera, Shique, Querqueza, dentro la Comunidad de Copa- Collana del distrito de Arahuay. Se ha considerado a la especie cultivar en la zona de Mataruyo a 2450 msnm, no corresponde en el rango del hábitat de la especie.
Figura 31: J. bicolor, “huallaco" en su hábitat natural Potaca,
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6.1.3. Anatomía de la planta cultivada.
6.1.3.1. Estructura interna de la raíz
La estructura secundaria radical presenta de afuera hacia adentro las siguientes partes diferenciadas (Figs. 32-36). Peridermis: con una capa suberosa compuesta por 4 - 5 capas de células rectangulares de color marrón claro. El felógeno es poco notorio, la felodermis constituida por uno o dos estratos de células alargadas de menor tamaño que las células corticales. Zona cortical:
compuesta por 10 a 12 capas de células parenquimatosas alargadas incoloras. En esta zona se presentan numerosos idioblastos con cristales de oxalato de calcio tipo arenilla cristalífera (Figs. 33 - 34). Se observó también la presencia de granos simples de almidón y agrupaciones de fibras de esclerénquima. Cilindro vascular: está conformado por floema secundario y grupos variados de esclereidas, cambium vascular, xilema secundario bien desarrollado con radios medulares uniseriados. Al interior del xilema secundario se observa zonas sin lignificar con idioblastos de arenilla cristalífera. Hacia el interior, la médula presenta el xilema totalmente lignificado. El tejido xilemático ocupa aproximadamente el 80% de la estructura radicular (Figs. 34 - 36).
Figura 32:J. bicolor, sección transversal de raíz, mostrando
la estructura secundaria, (Pe) peridermis, (Co) corteza, (X2), xilema secundario y (Fb) fibras de esclerénquima (32 x).
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Figura 33: J. bicolor, sección transversal de raíz, mostrando parte de la estructura
secundaria, (Sb) capa suberosa de la epidermis, (Co) corteza, (Fb) fibras de esclerénquima, (Id.) idioblastos (X2) xilema secundario y (F2) floema secundario (100 x).
Figura 34: J. bicolor, sección transversal de raízmostrando la zona medular, (X1) xilema
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Figura 35: J. bicolor,sección transversal de raíz de mostrando principalmente
la zona medular, ( X1) xilema primario y (Rm) radios medulares (250 x).
Figura 36:J. bicolor,sección transversal de raíz, mostrando, (Id) idioblastos,
